5G军事应用的关键技术与初始应用领域分析

战略前沿技术

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来源：电科小氙

实现国际电信联盟（ITU）IMT-2020愿景的5G规范和技术代表了国际移动通信（IMT）标准的范式转变。5G将在许多领域取得技术突破，尤其是在空中接口层面。随着第一个5G网络的推出，包括军方在内的许多参与者都对5G给予了极大关注。与任何突破性技术一样，5G技术易引发大量炒作和错误认识。

为了支持北约总部C3参谋机构（NHQC3S）的通信互操作性和频谱工作计划，北约通信和信息局（NCI）对5G技术及其军事应用潜力进行了技术评估。由于5G技术较为复杂且5G标准化和开发仍处于不断发展中，NCI项目团队正在以一种渐进方式开发产品。NCI首先提交了一份题为《5G技术军事应用潜力——NHQC3S的初步认识》的技术报告，随后形成了一份题为《5G技术在北约应用的潜力-初步评估》的技术报告，旨在：1）向北约利益相关者提供信息丰富的技术认识和建议；2）确定5G技术和5G基础设施的军事应用机会；3）提出初步5G参考军事场景及支持原理；4）为与利益相关者的后续讨论提供结论和建议。

本文对《5G技术在北约应用的潜力-初步评估》这一报告进行了简要介绍，首先概述了5G技术，确定了支持军事应用的5G关键技术特性，并提出了一些使用5G系统或技术可能为军事用户带来巨大利益的5G初步参考应用领域，无论它是作为专用5G实现还是使用公共5G基础设施，最后向军事通信利益相关方提供了一些建议。

1、5G技术背景

1.1、IMT-2020愿景和使用场景

国际电信联盟无线电通信部门（ITU-R）在2015年提出了未来一代国际移动通信（IMT）标准愿景（2020年及以后的IMT），并给出了通信使用场景和用户应用。

IMT-2020使用场景如下：

● 增强型移动宽带（eMBB）。eMBB是“传统”IMT服务，以人为中心，要求高业务带宽、高用户密度和中低移动性，即增强4G数据服务。固定无线接入（FWA）服务是一项特例，它为有线接入基础设施服务不足地区提供最后一英里固定连接。

● 超可靠低延迟通信（URLLC）。URLLC通信服务为在移动环境中不需要高吞吐量但需要高连接能力的应用提供吞吐量有限、低延迟和高可用性数据服务。应用实例包括近实时人-机（或机器-机器）接口，如远程控制或工业应用。

● 大规模机器类通信（mMTC）。此项通信服务针对物联网（IoT）应用。在IoT应用中，有海量无线连接能力较差的互联设备需要低吞吐量和间歇性低容量非延迟敏感数据。

ITU-R还传达了两条重要关键信息：

● IMT-2020技术范围将扩展到前几代IMT未考虑的垂直业务领域。

不同5G使用场景有不同需求，这与所谓“一刀切”的技术方法不兼容，并且没有一种设计可以满足所有需求。

● 在IMT-2020中，使用场景是针对底层通信层特性和服务；应用是指使用5G网络和系统提供的通信服务的开放系统互连（OSI）模型高层。

1.2、IMT-2020的标准化

第三代合作伙伴计划（3GPP）是最具影响力的规范机构，致力于满足IMT-2020要求的IMT技术和规范。3GPP将其工作计划与IMT-2020标准化时间表进行了协调，从Release 15开始，3GPP技术被称为“5G”（第五代）技术。5G由前几代蜂窝移动技术演进（如长期演进（LTE））和全新技术构成。

2018年，3GPP将Release 15作为IMT-2020候选技术提交国际电联进行评估。此次提案的内容包括4G LTE（演进无线电接口）、5G新空口（5G NR，一种全新无线电接口）和一种新核心网络。ITU-R于2020年6月对该提案进行了评估。由于5G遵循与现有LTE技术（尤其是无线接入网（RAN）和4G核心网——演进的分组核心（EPC）主要系统组件）互通的原则，因此3GPP实施了基于两个阶段的规范策略:

● 5G第1阶段。包含Release 15，定义了新空口（5G NR）和对4G LTE的改进。第1阶段仅针对已经拥有广大客户群的2020年以后eMBB使用场景。这种方法让移动网络运营商可实现LTE技术平稳过渡和持续使用，同时向用户提供IMT-2020能力。

● 5G第2阶段。Release 16及以后，包括三种IMT-2020使用场景（eMBB、URLLC和mMTC）的必要使能技术。

值得注意的是，由于考虑到3GPP 版本（Release）的成熟度，移动网络运营商正在推销仅基于Release 15的5G，该版本的使用场景范围有限（仅限eMBB）。因此，最初推出的5G主要向移动或固定用户（通过固定无线接入服务（FWA））提供改进的4G数据服务。

2、3GPP系统主要组成和5G关键基础

根据3GPP的提案，Release 15将作为IMT-2020候选技术。图1给出了3GPP 5G系统概念简单视图，包括蜂窝5G网络的主要系统组成和5G主要技术基础。

图1 5G网络的主要系统组成（根据3GPP Release 15）和5G的关键技术基础（根据IMT-2020愿景）

5G系统由以下组件组成:

● 用户设备（UE），是移动设备的总称，包括多种实例，如智能个人设备、终端、车辆、物等。允许并鼓励通过设备之间的直接通信提供邻近服务（ProSe）。

● 接入网，是全新的，并且可以容纳多种接入技术，例如3GPP和非3GPP空口和固定接口（如LTE、WiMAX、CDMA2000、Wi-Fi等）。其主要组成部分是由5G NR基站（gNB）组成的3GPP 5G NR无线接入网。

● 5G核心网，明确分离控制面和用户面，控制面控制5G服务（如授权和移动性管理）；用户面提供用户数据传输服务（如数据转发、服务质量）。

● 数据网，承载应用功能（运营商信任的服务）和用户应用。数据网可以是互联网或其他任何网络。

根据IMT2020愿景，5G新空口包括5项关键基础技术：1）毫米波，可实现极高频谱带宽；2）小蜂窝，覆盖小，基站密度高；3）大规模多输入多输出（massive MIMO），允许多个同时数据流（利用移动通信的多径传播特性）；4）波束成形，可实现可控数据流，改进无线电链路并减少干扰；5）全双工，同频同时收发。

5G核心网络包括三项关键基础技术：1）网络功能虚拟化，可实现全虚拟化架构；2）网络切片，允许根据使用/客户需求定制逻辑端到端网络；3）边缘计算，实现资源按需使用，即靠近接入网。

由于IMT-2020愿景中确定的许多技术在3GPP Release 15中不可用，并且仅计划在以后版本中形成技术规范（或者甚至没有计划，如全双工），就会出现有关5G NR技术的大量“夸大宣传”。

3、5G军事应用的关键使能技术

本文确定了5种主要5G使能技术，即频谱、5G新空口、5G核心网、邻近服务和非地面网络，它们可能为5G军事应用带来重大机遇。

3.1、频谱

5G使用前几代IMT的无线电频谱，但也为IMT服务带来了新频段，最值得注意的是6GHz以上频段。IMT-2020的可用频段是在权衡覆盖范围和容量后进行划分的。

● 6GHz以上频段（高频段或毫米波）。高频段可实现连续大段频谱分配（高达800MHz）。毫米波传播受到雨衰、高传播损耗和准光学行为（需要视距条件）的影响。

● 1.5GHz至6GHz之间的频段（中频段）。中频段也能够实现足够大的连续频谱分配（高达100MHz），支持eMBB场景，可抗雨衰，在覆盖范围和容量之间实现了较好平衡，并允许移动网络运营商与LTE无线电站点共址部署5G系统。

● 1GHz以下频段（低频段）。低频段为5G提供宏覆盖能力，但由于固有的低频谱可用性以及只能为IMT服务提供窄带，因而不能提供eMBB能力。这些频段提供高覆盖能力，但容量有限，只适用于低业务密度区域。

中、高IMT频段已实现非常好的频谱协调。3GPP Release 15以一种不同方式定义了5G频段，如频率范围1（FR1，410至7125MHz）和频率范围2（FR2，24.25至52.60GHz）。

5G技术还将通过传统接入或频谱聚合（授权、共享和非授权）实现对不同类型频谱的利用。

3.2、5G新空口（NR）

5G NR解决核心网与用户设备之间的接口（包括移动性管理和其他功能），是5G生态系统中技术开发的重点。5G无线接入网（RAN）由LTE基站（eNB）和5G NR基站（gNB）组成，其最突出的特点是：

● 支持两个频率范围。5G NR支持FR1和FR2频率范围，分别允许每个“载波”带宽使用高达100MHz和400MHz的频谱。不同频谱使用方法是采用载波聚合技术或多无线电接入技术实现的。

● 物理层设计。4G LTE和5G NR都使用正交频分复用调制实现多址接入和无线电资源分配。5G NR提供频分双工（FDD）和时分双工（TDD）两种模式，但毫米波仅在TDD模式下工作。5G NR进一步将多输入多输出（MIMO）的使用扩展到大规模MIMO，并在IMT中引入了有源天线概念，可实现波束成形和波束控制。采用波束成形有助于显著降低自干扰并改善链路预算。

● 集成接入回传（IAB）。IAB使用部分gNB无线电资源用于回传，允许gNB通过5G NR空中接口相互通信。它有利于实现密集蜂窝网络部署，无需将所有gNB连接到骨干网络。

3.3、5G核心网（CN）

5G eMBB、URLLC、mMTC使用场景的要求各不相同。由于成本效率和可扩展性是5G开发的驱动力，于是5G 核心网提供了一种可扩展的灵活网络解决方案，可支持不同使用需求。5G核心网最显著的技术特性包括:

● 网络切片。网络切片是一种网络编排技术，允许移动网络运营商定义主网络的多个子网络（一个切片），其中每个切片可以针对特定服务和性能目标和/或特定客户进行优化。网络切片是跨层抽象，包括RAN和灵活资源分配。它是一种端到端技术，需要用户设备、无线电接入网和核心网的特定功能。预期从3GPP Release17开始将会探讨网络切片。

● 移动边缘计算（MEC）。借助虚拟化方法，5G可利用移动云计算（MCC）等先进概念，资源池可以实现去中心化（分布式MCC），拓展到边缘（RAN）。通过运行完全独立的5G NC和使用MCC集群的小型RAN，可实现应用级低延迟和5G集群的自主运行（无回传连接）。

3.4、邻近服务（ProSe）

在3GPP中，ProSe服务主要针对用户设备（UE）之间的通信，无需5G RAN或5G核心网干预。在此之前，ProSe是通过设备到设备（D2D）通信实现。D2D最早是在3GPP Release 12（作为LTE技术）引入，但由于用例有限，最终未被业界实施。在5G中，3GPP将D2D技术称为5G直通链路（5G Sidelink），此技术现在对于小区覆盖扩展、应急/公共安全以及机器对机器交互很有吸引力。5G直通链路的工作范围有限（链接预算不足），但有可能用于特定场景。

3.5、非地面网络（NTN）

5G NTN将5G NR技术范围和相关优势扩展到非地面平台。机载5G NR架构允许移动网络运营商在地面网络（使用5G NR空中接口）不可用位置提供基于5G的服务，因此不需要任何中间协议或技术转换。5G NTN可以由卫星、高空平台或任何其他能够搭载NTN有效载荷的空中载具提供。由于传播延迟相对较低，低地球轨道（LEO）卫星和飞机成为最有前途的搭载平台。5G NTN技术解决方案正在Release 16中进行评估，而相关规范预计将在3GPP Release 17中公布。

4、5G技术的军事应用机遇

前文中确定的许多5G使能技术相关特性和技术将有可能在不同军事场景中应用到军事能力。需要注意的是，涉及新技术和概念的军事能力开发是一个递归的长期过程（基于循序概念开发、系统开发和原型制作、实验和测试以及与利益相关者分析和讨论的工作流程），5G技术将有可能应用到以下军事情境：

（1）在不同类型频谱和多个频段中实现5G NR，可实现高性价比专用军事5G系统。

5G将使用不同类型频谱（授权、免授权和共享频谱）、新频段（如毫米波频率，提供高容量视距应用）和低频段（例如，可实现高机动战术场景）。此外，由于不同国家/地区将使用不同细分频段实现5G，这实际上为在具有军事利益的频段中以具有成本效益的方式实现5G军事能力提供了机遇。

例如，欧洲将在3.5GHz频段大规模实现5G，而日本则选择在4.5~4.9GHz频段实现5G。后者在北约4.4~5.0GHz战术中继频段范围内，是战术应用的理想选择，这样就能够使军事通信供应商可以较为容易地采购关键使能构件（如芯片组和天线系统）。

（2）毫米波5G NR有助于实现尖端高容量和电磁特征隐蔽的军事系统。

在军事环境中，毫米波的传播特性有助于实现相对隐蔽的无线电系统。5G NR技术（如波束成形）增强了毫米波的潜在能力，因此军事场景中的毫米波5G NR研究值得关注。

（3）5G NR大规模MIMO和波束成形为实现高容量战术无线通信系统创造了机会。

超大型MIMO天线阵列（大规模MIMO）与波束成形的结合将显著提高5G NR与包括LTE在内的“经典”无线电技术的性能，为实现高性能、高性价比的战术无线电系统铺平了道路，但这些系统同时面临天线对准要求的挑战。

例如，波束成形为在战场上快速部署自动对准天线（self-pointing antennas）（如不需要人工对准战术天线），并且也有助于减少外部干扰和降低截获概率。

（4）5G邻近服务（ProSe）和集成接入回传（IAB）对5G多层和/或网状战术应用很有吸引力。

ProSe（即5G直通链路，用于UE-UE无线电链路）和5G IAB（用于gNB-gNB无线电链路）能够实现许多想要实现多层和/或网状无线系统的“无基础设施”战术场景。

IAB有助于在战场上快速部署自主5G集群（没有到地面基础设施的骨干连接）和海上网状网络，特别是在挑战性传播条件下需要进行远程通信时。

（5）网络虚拟化和切片能力为军方提供了新机会，也提出了新挑战。

5G核心网和接入网组件虚拟化以及网络切片技术为军方提供了一系列新机遇，同时也提出相关技术和安全挑战。

例如，网络切片技术允许军队在作战区域使用公共5G基础设施的一个切片作为类似专用基础设施，这是一些用于战术用途的“比萨饼盒式”专用军事系统解决方案（盒中系统解决方案），或者用于战术用途的多用途专用5G系统（如在同一个专用战术5G系统中提供eMBB和URLLC能力，以支持多媒体通信和蓝军跟踪或后勤应用）。

（6）5G NTN可能会在战术领域创造新的应用机会。

5G NTN技术架构的技术规范并非是5G标准化的重点，短时间内也不可能实现，但它可能会创造新机会，通过机载或基于卫星的5G系统，将战术通信和应用服务扩展到缺少基础设施的联合作战区域（支持通信基础设施）。

例如，机载5G NTN系统可以覆盖战术联合作战区域，向地面机动部队提供宽带通信和其他应用（如部队跟踪、情报等）以及向偏远的战术指挥部提供回传连通能力。

5、初始参考5G军事应用领域

5.1、方法

5G标准和技术带来的机会有可能克服以前的技术缺点和多项运行挑战，这推动了有关初始5G参考军事场景的讨论和开发。这些初始场景有助于促进与不同利益相关方的后续讨论，包括北约科学家、军事用户、政策制定者、能力开发人员、工业界和学术界，但同时应当注意的是，5G军事场景同时也在不断变化。随着讨论的深入，应用场景将得到细化、进一步发展和/或扩充。

这种场景开发方法，主要将5G用做无线通信系统，而不是5G生态系统中的应用和服务平台。因此，场景描述侧重于5G的底层通信层（ISO的第4层及以下）及其对上面应用层的改进服务，这是后续分析的内容。

在北约通信和系统局的一份技术报告中，详细描述了四个不同5G军事应用领域的十个场景，涉及作战用例、基于5G的技术概念、5G关键使能技术、军事用户获得的作战利益、概念本身及其制定和实现（由军事通信行业）的挑战等。四个5G军事应用领域是：（1）用于远征作战的可部署通信与信息系统（CIS）；（2）陆地战术作战；（3）海上作战；（4）静态通信。

5.2、可部署CIS（DCIS）

图2和图3给出了两种DCIS场景，分别部署大型可部署作战指挥部（DHQ）和小型可部署作战指挥部，负责远征作战和战役级指挥（指挥与控制（C2）），并考虑在可部署作战指挥部内部使用高性能5G系统提供无线连接，实现可部署作战指挥部的快速架设和撤收。

图2 在可部署CIS场景中的大型可部署作战指挥部

图3 可部署CIS场景中的小型可部署作战指挥部

对于大型作战可部署指挥部场景（图2），建议使用专用5G实现提供无线城域网（WMAN）分布和区域覆盖无线电（ACR）传输服务。在此概念中，部署毫米波频率高容量WMAN专用5G蜂窝作为固定无线接入（FWA）点对多点（PTMP）系统，工作频段为26GHz频段（北约协调频段）。对于ACR系统，此概念是基于实现一个能够覆盖整个可部署指挥部区域及以外的多媒体宏覆盖蜂窝，通过一个低频段（低于1GHz，理想情况下在北约225~400MHz UHF频段）专用5G蜂窝实现。此系统可以为可部署指挥部附近的移动用户提供增强容量和多媒体服务（视频、消息、宽带数据和其他应用）。

对于小型作战可部署指挥部场景（图3），采用一个专用单层高容量5G系统在5G Sub-6GHz（中）频段（理想情况下在4.4~5GHz频段，通常称为NATO Band IV）提供WMAN和无线局域网（WLAN）组合连接能力，满足容量和灵活性要求。在此概念中，可能采用一个5G基站提供高容量（即利用一条100MHz宽带无线信道就可以实现高达约1Gb/s的总系统容量）和小型可部署指挥部周围的移动性，作战单元帐篷大部分不会对无线电频率造成遮挡。用户可以使用此基础设施承载所有应用服务（实时和非实时业务等）。当使用4.4~5.0GHz频段时，虽然其对移动通信不理想，但易实现频谱管理，可以通过5G NR的高性能特性（如波束成形和大规模MIMO）以及电磁透明帐篷补偿。

5.3、陆地战术作战

图4和图5给出了典型陆地战术作战场景（同一个场景的两种不同情况），主要针对多国陆地战术作战。这些用例涉及旅及以下级陆地作战，使用5G系统在战术级提供增强无线连接，用于在最良性情况下的可互操作宽带战术通信。

为应对中/高电子战（EW）威胁场景设计了多款战术波形，它们具有高系统增益系数和低电磁信号特征，但数据速率有限。5G技术虽然鲁棒性不足，但频谱效率和带宽非常高，可考虑用作战术作战的高性价比实用增强系统（尤其是在不太可能出现电子战威胁的场景中）。

图4 陆地战术作战场景中的地面组网

图5 陆地战术作战场景中的非地面组网

在此概念中，专用5G实现可视为支持陆地战术作战的常规战斗网无线电（CNR）网络能力的增强系统，其第一层有两种组网方式。在地面组网方式中（图4），在旅/营指挥部部署一个低于1GHz的地面5G宏蜂窝，并将提供从连级单位到旅/营指挥部的增强战术回传连接。在非地面组网方式中（图5），战术回传连接由一个机载5G非地面网络（NTN）提供，以应对非常不利的地形条件（或旅/营指挥部和连级单位之间相隔距离较远的情况）。

对于提供连级通信的第二层，可在机动连指挥所部署一个低于1GHz的战术5G蜂窝（在北约UHF频段的高频段，400MHz），为配备战术5G移动终端（具有5G直通链路模式）的移动部队提供增强战术通信和其他服务。这种增强服务将在良性电子战条件下补充CNR网络，增强态势感知并向徒步士兵提供功能服务。

5.4、海上作战

海上场景如图6、图7和图8所示，涉及三个不同海上场景：海军特混部队，海岸/港口通信和两栖通信。海上场景针对无线视距条件下的近距离海军通信，并考虑使用高性能5G系统增强舰-舰、舰-两栖和舰-岸通信连接，为常规战术卫星、CNR和子网中继常规海上通信提供低延迟和高容量增强通信系统。

图6 海军特混部队场景

图7 海岸/港口通信场景

图8 两栖通信场景

对于海军特混部队场景（图6），给出了一种基于集成接入回传（IAB）技术的5G系统，用于在Sub-6GHz（中低）频段提供舰-舰通信。在此概念中，每艘舰船上都部署支持IAB的gNB，最终形成了一个网状视距网络。由于集成接入回传（IAB）技术利用了gNB天线和无线电特性，这种网状网络将提供高吞吐量和低延迟舰-舰通信。

对于海岸/港口通信场景（图7），利用岸基公共或专用5G宏蜂窝提供舰-岸连接，用于补充并为卫星通信系统减负。此概念可以通过公共5G网络的网络切片实现，也可以通过部署岸基专用5G军事通信网络实现。同时也考虑综合使用岸基蜂窝覆盖和终端直通链路实现多跳范围扩展。

对于两栖通信场景（图8），提出了一种舰载5G专用蜂窝，用于增强本地两栖回传通信。在此概念中，由部署在两栖攻击舰上的Sub-1GHz 5G蜂窝（在700MHz频段）和具备直通链路的5G终端，为两栖机动部队提供高数据速率本地回传连接，增强战斗网无线电和战术卫星能力。

5.5、静态通信

静态通信场景如图9和图10所示，针对两种不同场景：内部IT基础设施和备用WAN连接。两者都属于静态基础设施，利用高性能5G系统提供静态站点与军事园区/指挥部之间的无线连接，实现高吞吐量和高保障无线连接。

图9 内部IT基础设施场景

图10 备用WAN连接场景

对于内部IT基础设施场景（图9），建议在静态军事区域提供专用5G基础设施，提供WLAN分布。在此概念中，基于5G的高容量无线局域网系统运行于非授权频段（理想情况下在5.0GHz非授权子频段中（法规因国家而异）），用作基线技术，向北约静态指挥部中所有无线网络设备提供企业无线局域网连接。这种服务质量（QoS）能得到保证的无线局域网解决方案将为所有无线连接网络和用户终端提供高质量固定和移动连接，并为用户和设施管理人员提供高质量用户体验和非常高的灵活性。

对于备用广域网连接场景（图10），建议使用公共5G基础设施为北约静态指挥部提供备用广域网连接（当常规连接暂时不可用时）。在此概念中，当常规广域网连接不可用时，可采用5G移动网络运营商的一个网络切片为高优先级业务提供到互联网的备用广域网连接。

6、结论

基于目前获得的研究成果，可以得出下列结论：

（1）5G是一项复杂且快速发展的技术。

5G生态系统从一开始就能够适应多种使用场景（eMBB、URLLC和mMTC）和不同应用，并且实现了接入网和核心网中多个技术领域的突破，但其在制定规范的过程中可能会遇到重大实施挑战。此外，其标准化和开发工作进展非常迅速，正在多地进行大量研发和测试工作。5G的许多关键特性（以及许多军事应用的使能技术）仍有待规范（在3GPP Release 16和17中）和实现。

（2）目前关于5G有重大错误信息。

目前有关5G的可用信息受到许多商业营销宣传的影响，向包括军方在内的利益相关者提供了误导性信息。例如，当前的5G实现基于3GPP Release 15，该版本仅针对eMBB使用场景，为当前客户群提供改进的4G数据服务。被吹捧的物联网、机器类通信、远程控制、5G网络远程医疗等应用都需要大面积部署支持URLLC和mMTC使用场景的5G蜂窝网络。尽管这些应用在技术上可能实现，但考虑到技术和经济因素，通常认为实现新的5G功能和相关优势为时尚早。

（3）3GPP是最重要的需求和规范制定机构。

5G技术的未来发展取决于3GPP，同时也会受民间商业机构的影响。军事利益相关方参与3GPP是军方获取5G新发展信息并在未来5G规范中引入军事需求以及开发5G直通链路和IAB等关键5G使能特性的关键。

（4）5G为在不同的军事应用领域和使用理念的军事应用提供了机遇和挑战。

本文介绍了5G技术带来的许多机遇和挑战（包括军事应用频谱），并通过简要场景描述表明，5G在不同军事应用领域（远征应用DCIS、战术作战、海上作战和静态通信）的不同场景，以及使用不同5G利用概念（使用专用5G系统、军事用户使用公共5G网络、在专用/定制军事系统中使用精选的5G技术）中将为军事用户提供增强通信和应用服务方面的巨大潜力。这些机遇也为军事用户和军事通信行业带来了许多挑战，需要深入讨论和评估。

（5）5G实现和部署还处于早期阶段，但正在进行大量研发工作。

除了极少数例外情况，5G网络的早期部署将是对4G LTE网络的扩展（即非独立模式），并仅针对eMBB使用场景。目前许多开发者和运营商同时在技术层面和应用层面（垂直行业领域）开展了大量研发工作。军事利益相关者必须与这些参与者一起评估这些研发成果，并考虑将其应用到5G技术军事能力概念开发中。

（6）5G发展有很多未知数。

如前所述，5G在规范（正在进行）、开发和实现方面推动了许多技术的发展。例如，将毫米波用于移动通信将需要大规模部署5G基站（微蜂窝或微微蜂窝），这可能为当前的监管模式带来挑战和/或在商业上不可行。此外，毫米波频率在移动通信环境中的实际传播特性还不够了解。

（7）由于缺少军用现货（MOTS）系统，对5G技术的军事用途评估受到限制。

当前移动通信行业的重心是民用（工业专用解决方案除外），尽管军方对5G技术非常感兴趣，但目前基于5G技术的军用级/军用现货（MOTS）系统有限。因此，军事利益相关者和军事通信行业应参与到5G技术开发中，以确定和探索感兴趣的应用场景。

7、建议

基于上述结论，建议北约和各成员国的军事通信利益相关方在以下方面开展相关工作：

（1）与军事通信利益相关者一起组织一个5G专题研究组，共同探讨5G各种理念、汇集输入并综合各种成果。

目前，军事界的多个机构和团队都在从不同角度审视5G的发展潜力和面临的挑战。在此背景下，有必要组织一次非正式讨论来综合各种观点和收集意见，探讨阶段性成果、已确定的机遇、初始参考5G军事场景，收集其他意见，并准备与包括工业界在内的其他利益相关方后续合作。在讨论过程中，重要的是让多个感兴趣的机构（如网络空间、情报、指挥控制部门以及主要军种）参与进来。

（2）对5G军事应用进行全面评估。

鉴于5G技术的复杂性、标准化工作处于不断演进中、不同的潜在实施领域以及一些5G特性的不成熟，对5G及相关军事应用技术的可信研究需要技术团队持续开展大量工作。

（3）与军事通信行业合作，评估5G发展现状，讨论5G在军事场景中的实施挑战。

本文着重介绍的初始参考5G军事场景已经确定了在北约/军事场景中使用专用或公共5G系统相关技术概念的多项实施挑战。目前多个实验室正在进行多项5G研发工作，评估5G实验技术和应用。因此，强烈建议军方代表和科学家与这些机构建立联系，以获取与参考军用5G场景相关的实施挑战的第一手反馈信息。

（4）在评估5G的潜力时，也要评估相关无线技术的潜力。

5G在无线接入网络和数据网络级与其他技术高度相关。具体而言，5G RAN采用有开放架构，可以与其他无线接入技术集成（如LTE Advanced、WLAN技术、基于NTN的5G）。此外，一些非5G无线技术可能也会给一些军事应用带来诸多好处。

（5）监督、参与和促进3GPP的工作计划。

3GPP是一个讨论和形成5G要求和规范的论坛。军方代表参与3GPP将能够确保更好地代表军方利益，并向对军事/公共安全应用感兴趣的业界参与者提供真知灼见。北约科研人员可以在3GPP中代表北约/军方利益。

（6）考虑制定一个由多方利益相关者参与的计划，开发5G和其他高性能民用无线技术支持军事应用的潜力。

鉴于需要开展大量工作来有效评估5G和相关技术在军事应用方面的潜力，建议北约和成员国利益相关方共同努力在5G军事应用领域取得可由北约和相关国家军事机构共享的成果。本文中描述的许多初始参考5G军事场景涉及北约和/或成员国能力发展（基于5G的专用军事系统支持作战）、互操作性（5G增强系统在选定场景中实现具有成本效益的通信互操作性）、用于北约/成员国军事用户的IT基础设施和/或军方使用的公共5G（民用）电信网络。

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